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pcd刀具的性能

来源:未知    发布时间:2020-05-27    浏览量:

  

  超硬PCD刀具,根据材料的耐磨性和断裂韧性,给出了各种刀具材料进行排序的结果。理想的刀具材料应是既具有极好耐磨性有利于延长刀具使用寿命,又具有高断裂韧性使得它能承受高切削力。

  然而(er)在耐(nai)磨(mo)性(xing)和(he)断裂(lie)韧(ren)性(xing)间(jian)只能选择(ze)其一,通常有(you)较好(hao)(hao)断裂(lie)韧(ren)性(xing)的(de)刀具材(cai)料(liao)(liao)如高(gao)速(su)钢往往没(mei)有(you)很好(hao)(hao)的(de)耐(nai)磨(mo)性(xing),而(er)具有(you)良好(hao)(hao)耐(nai)磨(mo)性(xing)的(de)材(cai)料(liao)(liao)如陶瓷材(cai)料(liao)(liao)往往断裂(lie)韧(ren)性(xing)不是(shi)很好(hao)(hao)。硬质(zhi)合金材(cai)料(liao)(liao)既有(you)良好(hao)(hao)的(de)耐(nai)磨(mo)性(xing)又有(you)好(hao)(hao)的(de)断裂(lie)韧(ren)性(xing),因此它的(de)这(zhei)些性(xing)能可(ke)以解释硬质(zhi)合金材(cai)料(liao)(liao)在作为刀具材(cai)料(liao)(liao)时的(de)广泛适用性(xing)和(he)重要性(xing)。

PCD刀具

  刀(dao)具材(cai)料(liao)的另(ling)一(yi)个重(zhong)(zhong)要性能是(shi)它(ta)的热(re)导率,因为它(ta)对评价刀(dao)具的综合加工效率和刀(dao)具的稳定性起着非常(chang)重(zhong)(zhong)要的作用(yong)。超硬PCD刀(dao)具能迅(xun)速将热(re)量从刀(dao)具**传递到刀(dao)体内部从而(er)有利于维持紧密公差,减少金刚石出现(xian)热(re)损伤的可能性。

  金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)PCD刀具(ju)的自锐(rui)性比(bi)较好,修整间隔的时(shi)间长,修整比(bi)较容易。因此陶瓷结(jie)合剂金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)砂轮在(zai)国外(wai)一些发达**的使用日益增多(duo)。金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)由碳原(yuan)子构成。某(mou)些材料(liao)受热时(shi),会从金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)吸出(chu)碳原(yuan)子并在(zai)工件中(zhong)形成碳化物。铁就是此类材料(liao)之一。用金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)PCD刀具(ju)加工铁族材料(liao)时(shi),摩擦(ca)产生(sheng)的热量会使金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)中(zhong)的碳原(yuan)子扩散到铁中(zhong),从而(er)造成金(jin)(jin)(jin)刚(gang)石(shi)(shi)(shi)涂层因化学(xue)磨损而(er)提(ti)前失(shi)效。

  PCD刀(dao)具(ju)因金刚(gang)石厚度较薄(bo),难于刃磨,前、后(hou)刀(dao)面及刃口质量较差,只适用于粗(cu)加工(gong)、半精加工(gong)和复杂形状刀(dao)具(ju)。粗(cu)加工(gong)的切削(xue)较大,当金刚(gang)石与基体间的附着力(li)不足(zu)以(yi)抗(kang)拒(ju)切削(xue)力(li)的破(po)坏时,金刚(gang)石膜就会脱落(luo)。这种刀(dao)具(ju)加工(gong)出的工(gong)件表面粗(cu)糙(cao)度一般大于Ra0.2μm。

  一(yi)般来(lai)说(shuo),加(jia)工(gong)(gong)(gong)石墨的(de)(de)涂层(ceng)PCD刀(dao)具(ju)的(de)(de)寿命(ming)(ming)是未涂层(ceng)硬质合金(jin)刀(dao)具(ju)的(de)(de)10-20倍(bei),在(zai)某(mou)些情况下甚至可(ke)能(neng)更长。这样,就(jiu)能(neng)用(yong)一(yi)把刀(dao)具(ju)完(wan)成几乎任何加(jia)工(gong)(gong)(gong)任务,无需(xu)因刀(dao)具(ju)磨(mo)损而换刀(dao),避免了加(jia)工(gong)(gong)(gong)中断(duan)和重(zhong)新校准,从(cong)而有可(ke)能(neng)实(shi)现无人值守(shou)加(jia)工(gong)(gong)(gong)。在(zai)复合材料的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)(gong)中,也完(wan)全可(ke)能(neng)获得较长的(de)(de)刀(dao)具(ju)寿命(ming)(ming)。金(jin)刚石不适(shi)合加(jia)工(gong)(gong)(gong)钢(gang)铁类材料,因为金(jin)刚石与(yu)铁有很强的(de)(de)化学(xue)亲和力,在(zai)高温下铁原子(zi)容易与(yu)碳(tan)原子(zi)相互作用(yong)使其转(zhuan)化为石墨结构,刀(dao)具(ju)容易损坏。PCD刀(dao)具(ju)适(shi)合加(jia)工(gong)(gong)(gong)非金(jin)属(shu)材料,有色金(jin)属(shu)及其合金(jin)。

  切削(xue)(xue)(xue)过程中,石材雕刻刀(dao)(dao)接受的(de)切削(xue)(xue)(xue)力(li)达(da)2~3GPa,切削(xue)(xue)(xue)温(wen)度高(gao)达(da)900~1 100 ℃ ,而切削(xue)(xue)(xue)速度通常在每(mei)分钟几十米(mi)到几百米(mi)的(de)数量级(ji)范围(wei)内,因(yin)此在高(gao)压、高(gao)温(wen)和高(gao)速下作业的(de)切削(xue)(xue)(xue)刀(dao)(dao)具的(de)冲突磨损(sun)问题(ti)很严重(zhong)。硬质涂层在改进切削(xue)(xue)(xue)功能和延伸雕刻刀(dao)(dao)具寿数方面(mian)起重(zhong)要作用。

PCD刀具

  迄今研讨*多(duo)的(de)(de)是(shi)TiN涂层(ceng),它具有(you)高硬度(du)、低冲突和(he)良好的(de)(de)化(hua)学稳定性(xing)。与(yu)TiN涂层(ceng)比较(jiao),Ti(C, N)涂层(ceng)具有(you)非常好的(de)(de)抗粘着才能和(he)抗热(re)磨(mo)损功能。耐(nai)(nai)磨(mo)涂层(ceng)除了应具有(you)较(jiao)低的(de)(de)冲突系数外,还必须(xu)有(you)很高的(de)(de)显微硬度(du)、高的(de)(de)耐(nai)(nai)性(xing)以及与(yu)基体的(de)(de)附着力。

  PCD刀具经过引进定数量平行于基体的中心过渡层能提高涂层刀具的耐性和硬度,避免裂纹萌发。对TiN系多层涂层研讨标明,它比单一涂层具有非常好的冲突学功能。 Su等对多层 TiN/Ti(C, N)涂层刀具的抗磨功能和切削功能的研讨标明其比单层涂层的功能好。

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